أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها
أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها، الخلايا الكهروضوئية هي وسيلة يتم عن طريقها توليد الطاقة وذلك يتم عن طريق تحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء.
وأيضاً عن طريق استخدام أشباه موصلات، كما تستخدم الألواح الشمسية التي هي مكونة من عدد من الخلايا الشمسية.
واليوم سوف نتعرف عليها بطريقة أكبر، عن طريق توضيح أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها فتابعوا معنا موقعنا المتميز دوماً مقال.
محتويات المقال
[ عرض ]
الخلايا الشمسية :-
- كما أوضحنا أعلاه إن الخلايا الشمسية، هي التي يمكن أن نطلق عليها الخلايا الكهروضوئية أو الخلايا الضوئية.
- كذلك الخلايا الكهروضوئية من أفضل الوسائل، والتي يمكن عن طريقها توليد الطاقة الكهربائية.
- وذلك باستخدام الخلايا الشمسية، ويرجع تأثير الخلايا الكهروضوئية، لتحفيز فوتونات الضوء.
- لكي يتم الانتقال من مستوى طاقة أقل إلى مستوى طاقة أعلى.
اقرأ أيضاً: معلومات عن أنواع النخيل وفوائدها
مكونات الخلايا الشمسية :-
- الخلايا الشمسية تتم صناعتها بالكثير من المواد المختلفة، وهذه المواد هي مواد نادرة الوجود.
- فقد تمت الصناعة بمادة السيلكون، نظراً لأن هذا العنصر متوفر كثيرا في الطبيعة.
- كما إن العلماء قد تمكنوا من دراسة جميع خواصه ومزاياه وذلك بكل دقة.
- وأيضاً درسوا مدى الملائمة للخلايا الشمسية.
- وبالتالي نستطيع القول إن الخلايا الشمسية، تتكون من مادة بلورية سميكة المتمثلة في السليكون البلوري.
- أو من مادة لابلورية دقيقة المتمثل في السليكون اللا بلوري أو من المواد المترسبة، على شكل طبقات.
- وذلك فوق الشرائح الشبه موصلة، وذلك مثل أرسنيد الجاليوم.
- كما تتكون من إطار من الألومنيوم بطارية سائلة وفولتميتر وأخيراً أسلاك توصيل، وهذا عن مكونات الخلايا الشمسية.
كيف تعمل الخلايا الشمسية :-
- أما لمن يود أن يتعرف كيف تعمل الخلايا الشمسية، يمكن القول إنه عندما يتم سقوط الأشعة الشمسية على الخلية الشمسية.
- فتقوم الطبقة المضادة للانعكاس باحتجاز الضوء.
- وعند تعرض الشريحة السالبة لأشعة الشمس، فبذلك تقوم طاقة الفوتونات بالانتقال إلى الإلكترونات بمنطقة التكافؤ.
- لكي تكون قادرة للانتقال لمنطقة التوصيل بالشريحة السالبة.
- وفي المقابل يمكن أن تنتقل الفجوات الموجبة لمنطقة التوصيل، وذلك بالشريحة الموجبة.
- مما يؤدي ذلك إلى فرق جهد بين سطحي الوصلة الثنائية.
- كما إنه يمكن أن يتم الربط بين السطحين.
- وذلك بواسطة موصل كهربائي، لكي يتم الحصول على تيار كهربي بالدائرة الكهربائية.
- كما إن الإلكترونات، تمر من الوصلة السالبة إلى الوصلة الموجبة بالدائرة الكهربائية.
- وأيضاً عند فتح الدائرة الخارجية للخلية تقوم الخلية بإنتاج شدة تيار قيمته 0.07 أمبير، وفرق جهد قيمته 0.6 فولت.
- وبذلك يتم إنتاج قدرة كهربائية قيمتها 0.04 واط، كما إن الخلايا المصفوفة تمثل على التوازي شدة التيار الكهربائي.
- حيث إن المتر المربع من المصفوفة الواحدة، يقوم بتوليد تيار مقداره 4 أمبير وقدرة كهربائية 48 واط.
- لتشغيل المضخة يتم الاحتياج إلى 4 مصفوفات.
قد يهمك: معلومات عن المحيط الذي تقع فيه جزر القمر
أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها :-
- ويمكن أن نوضح أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها، ومن أهم استخداماته ما يلي.
- تستخدم في تجفيف الأطعمة وأيضًا مختلف المواد الغذائية.
- كما تستخدم في مجال السكن.
- تستخدم في الزراعة.
- كذلك تستخدم أيضاً في تقطير الماء، وأيضاً تحلية المياه المالحة.
- تساعد على تدفئة الجو وتخلصه من البرودة.
- تعمل على صهر المواد.
- تستخدم قديماً في طهي الطعام.
- كما تستخدم لتوليد الكهرباء وخاصةً في الألعاب، التي تحتاج كهرباء منخفضة.
- وذلك مثل الألعاب الإلكترونية والحاسبات الالكترونية والساعات.
- كما إن بعض الدول تستخدمها لتشغيل إشارات المرور الضوئية.
- ومن بين أنواع الخلايا الشمسية أو ما يطلق عليها الخلايا الكهروضوئية، (خلايا تعتمد على السيليكون أحادي التبلر وتبلغ كفائتها 16%.
- كذلك خلية تعتمد على السيليكون عديد التبلر وتبلغ كفاءتها 13%، الخلايا المصرفية.
- ويتم فيها ترسيب طبقات السيلكون على الألواح الشمسية وتبلغ كفاءتها 3×6%.
توقعات مشرقة للطاقة الشمسية :-
- من خلال توقعات مشرقة للطاقة الشمسية، يمكن القول إن إنتاج ألمانيا يصل إنتاجها من الخلايا.
- الكهروضوئية 32.4 غيغا واط.
- لذلك فهي من أكبر الدول التي تنتجها، ثم يليها بعد ذلك إيطاليا وإسبانيا.
- كما إن الولايات المتحدة الأمريكية والصين واليابان وأستراليا، تقوم بالتوسع في إنتاج الطاقة الشمسية.
مشاكل استخدام الخلايا الشمسية :-
- وجود الغبار الذي يمكن أن يقلل من كفاءة الأجهزة بالطاقة الشمسية، لذا يجب أن يتم تنظيفها بشكل دائم وعلى فترات محددة.
- حتى لا يتراكم عليها الغبار.
- ويجب ألا تتجاوز هذه الفترة الثلاثة أيام، أو على حسب البلد وكمية الغبار الموجودة بها.
- عدم القدرة على أن يتم تخزين الطاقة الشمسية، والاستفادة منها طوال الليل أو في الأيام الغائمة.
- حيث إن المخزون يعتمد على كمية الطاقة الشمسية، وأيضاً نوع الاستخدام للطاقة.
- حدوث الكثير من التآكل والصدأ وذلك بالمجمعات الشمسية، أو بسبب الأملاح التي تتواجد في الماء.
- كما إن الخلايا الشمسية، تعتبر من أفضل التقنيات الحديثة التي تستخدم في تسخير الطاقة الشمسية.
- وأيضاً تحويلها بشكل مباشر إلى طاقة كهربائية، بدون أي مخلفات أو أضرار.
- حيث تعتبر طاقة نظيفة، ولا يمكن أن تسبب أي من الملوثات البيئية.
- ولهذا السبب يقوم العلماء بتطويرها، لكي يتم الاستفادة منها في مختلف القطاعات المتمثل في قطاع الصحة والسكن والتعليم والزراعة والصناعة.
- وهذه كانت مشاكل استخدام الخلايا الشمسية.
شاهد أيضاً: معلومات عن خطوات تنمية المواهب بشكل عقلاني وعلمي
وفي النهاية بعد أن وضحنا العديد من المعلومات المختلفة حول استخدامات الطاقة الكهروضوئية أو الخلايا الشمسية، فنحن نتمنى أن تستفادوا من هذه الطاقة التي بها العديد من المميزات على أكمل وجه دمتم بخير.